大力发展先进计算技术 打造计算生态建设“湖南模式”

2021-01-14 08:19:25 [来源:华声在线] [作者:李肯立] [责编:欧小雷]
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李肯立

计算机的出现引发了人类第三次工业革命,以大数据、超级计算、智能算法为代表的先进计算技术,已成为经济社会发展的核心驱动与国家战略科技实力的根本支撑。通过运用先进计算技术进行仿真和计算,我国设计了世界领先水平的高速列车,选育了全球最高产的水稻良种,探索出了迄今为止最高效的大气动力学模型求解方法;通过运用大数据和智能算法支撑新冠肺炎疫情下的社会综合治理、药物筛选和疫苗设计,我国成为2020年全球唯一战胜疫情实现经济正增长的主要经济体。

先进计算领域的科技水平直接影响全社会发展动能。因此,从芯片到操作系统、从算法到关键应用软件,几乎先进计算领域的每个环节都是一些发达国家技术封锁的重点对象。

湖南是中国计算机技术重要发源地,我国首台巨型机“银河I号”亿次机、计算速度多次排名世界第一的超级计算机“天河”系列都是湖南制造。我省计算科学与技术创新水平居全国前列,在通用计算芯片、核心算法和基础软件等领域具备自主创新能力,有望在较短时间内突破技术封锁,形成可持续创新发展的先进计算生态。

——发展超级计算技术,推广超级计算应用。

我省拥有的“银河”“天河”超级计算系统技术,在自主程度和应用生态上处于国内领先水平,是我国参与世界超级计算技术竞争的主力军。与目前世界排名第一的日本超级计算机“富岳”和排名第二的美国超级计算机“顶峰”相比,目前在国家超级计算长沙中心运行的超级计算机在性能上已经落后,在支撑大数据和人工智能创新发展和应用上也有差距。

为此,建议我省尽快在国家超级计算长沙中心投资建设新一代超级计算机;以赶超世界领先水平为目标,设立“超算科技创新专项”,围绕新一代超级计算机开展科学技术研究,支持国防科技大学牵头组织湖南大学、中南大学等科研单位协同攻关;为超算服务费用设立竞争性补贴,鼓励我省科研单位和企业使用超级计算机开展科技创新。

——加强“两芯一生态”建设,保障科技创新自主性。

在全球化大背景下,我国产业界对信息产业空心化问题曾一度缺乏重视,近年来因技术封锁和产业阻断遭受了巨大损失。幸而在国家科技计划等专门部署下,我国进行了技术与产业储备。目前,我国已初步具备关键部件对国外同类产品的替代能力,但离解决“卡脖子”问题仍有很大差距。我省基于计算机产业已有基础,提出“两芯一生态”战略布局,打造由飞腾、鲲鹏两个通用处理器芯片共同支撑一个操作系统(麒麟)的计算生态系统。“两芯一生态”初期探索实践得到了产业链上下游相关企业的广泛支持。

为此,建议我省进一步加强“两芯一生态”建设,借鉴国家实验室机制,设立先进计算生态湖南省实验室,以产业需求为导向,专注开展创新转化研究和技术生态建设;聚焦科研过程评价,取消论文数量等形式化考核指标,配置高比例专职工程实验团队,为科研人员构建沉浸式研究环境;通过产业链价值反馈使科研资源与“两芯一生态”产业链有机融合,形成可持续发展的科技创新综合生态。

——以区块链为突破口,带动先进计算应用普及。

区块链是分布式计算、密码算法、共识协议等多种先进计算技术的综合集成。习近平总书记提出“把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口”,国家发改委已将区块链列为信息技术基础设施。国内外区块链发展几乎同时起步,国外侧重于探索研究共识算法等底层关键技术,国内则较多依赖国外开源软件项目进行二次开发,缺乏核心技术自主创新能力是阻碍我国区块链应用普及的核心问题。

为此,建议我省加强区块链技术创新投入,筹建区块链研究与应用国家重点实验室,针对公有链、联盟链等常见区块链结构,研究共识算法、原子跨链、监督机制等底层技术,关注不同应用场景的交易效率、安全性、能耗等性能约束,打造具备技术自主性和先进性的多种区块链产品,并在《湖南省区块链产业发展三年行动计划(2020-2022年)》的支持下进行应用推广。

(作者系湖南大学校长助理、信息科学与工程学院院长,国家超级计算长沙中心主任,教授,博士生导师)